Александр Григорьевич Литвак родился в
предвоенный год — 17 ноября 1940 года в Москве. Когда после войны семья
вернулась из эвакуации в Москву, их жилье оказалось занятым, переехали в город
Горький в 7-метровую комнату бабушки.
В 1962 году окончил радиофизический факультет
Горьковского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (ГГУ) по
специальности «радиофизик-исследователь», далее аспирантуру. В 1965-1977 гг. —
младший, старший научный сотрудник Научно-исследовательского радиофизического
института. С 1977 года по настоящее время — в Институте прикладной физики АН
СССР (ныне «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики
РАН»): зав. сектором, зав. лабораторией теории плазмы, зав. отделом физики
плазмы, с 1988 года — руководитель Отделения физики плазмы и электроники
больших мощностей, с 2003 года — директор, с 2015 года — научный руководитель
Института, главный научный сотрудник Лаборатории гиротронов для термоядерных
исследований и Отдела электронных приборов. В 2008-2015 гг. — организатор и
председатель Нижегородского научного центра РАН. С 1992 года по настоящее время
— вице-президент НПП «ГИКОМ».
В 1978-1991 гг. — профессор Горьковского
политехнического института. В 1991-2006 гг. — организатор и первый декан
базового факультета ИПФ РАН «Высшая школа общей и прикладной физики» (ВШ ОПФ) в
Нижегородском государственном университете, с 1991 года по настоящее время —
профессор ВШ ОПФ.
Член-корреспондент РАН c 2000 года, академик
РАН c 2006 года — Отделение физических наук.
Академик А.Г. Литвак — учёный с мировым
именем, результаты его исследований оказали значительное влияние на развитие
ядерной энергетики и нанотехнологий. Широко признанный специалист в области
физики плазмы, физической электроники и радиофизики. Его научная деятельность
охватывает широкий круг проблем: взаимодействие мощного электромагнитного
излучения с веществом, разработка и создание источников плотной плазмы,
разработка СВЧ методов нагрева плазмы в установках управляемого термоядерного
синтеза, разработка мощных источников СВЧ-излучения и их использование для
создания новых технологий, а также в интересах повышения обороноспособности
страны.
В 1967 году защитил кандидатскую диссертацию
«Некоторые вопросы теории нелинейных электромагнитных явлений в плазме», в 1977
году — докторскую диссертацию «Самовоздействие и взаимодействие
электромагнитных волн в плазме», профессор.
Уже на первом этапе своей научной
деятельности А.Г. Литвак выполнил основополагающие работы по нелинейной
электродинамике плазмы и конденсированных сред. Им сформулированы усредненные
динамические уравнения для плазмы и поля, позволившие с единых позиций
исследовать процессы самофокусировки и вынужденного рассеяния электромагнитных
волн в изотропной и магнитоактивной плазме, построена теория самоканалирования
интенсивных электромагнитных волн в непрозрачной закритической плазме, впервые
исследованы эффекты самовоздействия релятивистски сильных волн, связанные с
зависимостью массы электрона от энергии колебаний в поле волны. Эти эффекты
определяют характер взаимодействия сверхмощных лазерных импульсов с плазмой в
современных экспериментах, направленных на разработку новых методов ускорения
частиц и исследование экстремальных состояний вещества. Предсказан эффект
образования филамент при распространении волн радиодиапазона в ионосфере Земли.
Теоретические исследования были подтверждены в ходе экспериментов по
распространению СВЧ волн в плазме, проведённых на установке «Крот» в Институте
прикладной физики.
А.Г. Литваком исследован ряд важных эффектов
в области нелинейной оптики. Им был предсказан эффект тепловой самофокусировки
и построена его теория, совместно с В.И. Талановым сформулировано уравнение
типа нелинейного уравнения Шредингера для описания самовоздействия трехмерных
волновых пакетов в нелинейных средах и на его основе развита теория
модуляционной неустойчивости неодномерных волновых пакетов, показано
существование нелинейных поверхностных поляритонов — электромагнитных
поверхностных волн, не имеющих линейного аналога.
А.Г. Литваку принадлежит приоритет постановки
комплексных экспериментальных исследований взаимодействия мощного СВЧ излучения
с плазмой. Им с сотрудниками впервые экспериментально обнаружены и исследованы
эффекты самофокусировки волн в плазме и нелинейной прозрачности плотной
«закритической» плазмы, модуляционная неустойчивость ленгмюровских колебаний,
динамика ленгмюровского кавитона. Выполненные исследования нелинейной динамики
свободно локализованного газового разряда в пучках электромагнитных волн
заложили основы новой области физики низкотемпературной плазмы, чрезвычайно
богатой различными приложениями: от производства пучков многозарядных ионов для
ускорителей высоких энергий до очистки верхней атмосферы от экологически вредных
примесей и регенерации озона.
В области управляемого термоядерного синтеза
А.Г. Литваком с соавторами разработаны основы теории электронно-циклотронного
(ЭЦ) нагрева плазмы квазиоптическими пучками электромагнитных волн и показана
возможность нагрева плазмы в тороидальных установках при вводе излучения со
стороны слабого магнитного поля. Эти предложения, подтвержденные экспериментами
на токамаке Т-10 в ИАЭ им. И.В. Курчатова, послужили основой для широкого
применения ЭЦ нагрева и безиндукционной генерации токов в современных
тороидальных установках УТС.
В XXI веке, когда запасы невозобновляемых
углеводородных источников энергии на Земле подходят к концу, на смену им может
прийти термоядерная энергия, обладающая практически неограниченным ресурсом.
Для осуществления термоядерного синтеза вещество должно быть нагрето до
температур в сотни миллионов градусов. Возникающий при этом ионизованный газ —
плазма — не может быть в контакте ни с какими стенками, и его теплоизолируют с
помощью сильных магнитных полей. Схема электронно-циклотронного (ЭЦ) нагрева
тороидальной плазмы и геометрооптический подход, позволяющий на базе
компьютерных кодов локализовать энерговклад СВЧ-излучения в плазме в магнитной
ловушке, были предложены А.Г. Литваком с сотрудниками в 1977 году. Именно этот
подход, обосновавший перспективность ЭЦ нагрева плазмы в крупномасштабных
термоядерных установках, стимулировал применение ЭЦ нагрева в советских и
зарубежных термоядерных лабораториях, а, следовательно, и потребность в
гиротронах. Разработкой гиротронов занялись такие крупные зарубежные фирмы, как
«Thomson CSF» (Франция), «Varian Ass. и Hughes» (США), «ABB» (Швейцария),
«Toshiba» (Япония), но советские гиротроны по своим параметрам продолжали
занимать лидирующие позиции.
Сегодня половина термоядерных установок в
мире оснащены нижегородскими гиротронами. Компания «ГИКОМ» была создана в
смутное время — в 1992 году: месячная зарплата в лаборатории была тогда менее
10 долларов, и не всегда вовремя. Именно в это время А.Г. Литваком был сделан нетривиальный
шаг: организация предприятия, ориентированного на зарубежный рынок, основанная
на жестких принципах: продажа продукции, а не технологий; цены, сравнимые с
мировыми. Поставки гиротронов производства ГИКОМа на ведущие установки внесли
принципиальный вклад в их научные результаты, например —поддержание более часа
разряда в японской установке LHD, успешные эксперименты по подавлению
неустойчивостей в германской установке ASDEX Upgrade и др. Сегодня ГИКОМ —
мировой лидер в области производства гиротронов и гиротронных комплексов,
предприятие выполнило более 100 международных контрактов, поставило свою
продукцию в 15 стран, участвующее в крупнейшем международном проекте ИТЭР.
В конце XX — начале XXI века работы А.Г.
Литвака связаны с распространением сверхкоротких электромагнитных импульсов в
диспергирующих нелинейных средах. А.Г.
Литваком с сотрудниками развернуты исследования по созданию и применению
источников излучения терагерцевого диапазона, связанные как с продвижением
традиционных методов мощной вакуумной электроники в область более высоких
частот, так и с использованием детектирования фемтосекундных лазерных импульсов
в нелинейных средах.
Много лет А.Г. Литвак был посту директора
Института прикладной физики РАН. Сегодня ИПФ — один из наиболее крупных
институтов в стране и мире, занимающий передовые позиции по целому ряду
направлений современной физики. Институт сохранил, несмотря на трудности
последних лет, ведущие позиции в мировой науке в области физики колебательных и
волновых процессов имеет эффективные научно-производственные связи с ведущими
научными центрами и промышленными предприятиями России. Это — коллектив свыше
тысячи человек, занимающийся электроникой больших мощностей, физикой плазмы,
физикой атмосферы и гидросферы, астрофизикой и радиоастрономией, физикой и
электроникой наноструктур, гидроакустикой, нелинейной динамикой и лазерной
физикой, дистанционной диагностикой естественных сред и лабораторных объектов.
Институт ведет около сотни проектов, поддерживаемых РФФИ, участвует в выполнении
госконтрактов по федеральным целевым программам, имеет заказы из Росатома,
Роспрома, Росавиакосмоса, Министерства обороны РФ, а также контрактных работ с
отечественными и зарубежными фирмами.
А.Г. Литвак — организатор Высшей школы общей
и прикладной физики (ВШОПФ) (1991), созданной с целью подготовки кадров высшей
квалификации для фундаментальной и прикладной физики. Это — уникальная система
полной интеграции академической науки с высшим образованием. ВШОПФ размещается
в ИПФ РАН, использует лабораторную и информационную базу ИПФ РАН и Института
физики микроструктур РАН.
А.Г. Литвак — председатель и член программных
комитетов ряда международных научных конференций и совещаний, в том числе,
традиционно проводимых ИПФ РАН конференций, имеющих высокий международный
рейтинг — «Рубежи нелинейной физики» и «Интенсивное микроволновое излучение:
источники и приложения».
А.Г. Литвак основатель и руководитель одной
из наиболее крупных и известных в России научных школ в области физики плазмы —
среди его учеников более 20 докторов и кандидатов наук, в том числе, академик
РАН.
Результаты исследований А.Г. Литвака
опубликованы в более чем 300 научных статьях, реализованы в многочисленных
уникальных приборах и аппаратурных комплексах.
Член редколлегий ряда международных и
отечественных научных журналов — «Физика плазмы», «Радиофизика» и др.
Член Президиума РАН, член Бюро Отделения физических наук РАН,
заместитель председателя Научно-издательского совета РАН, член Бюро Совета РАН
по космосу (по 2019 г.), председатель Научного совета ОФН РАН «Радиофизика и
акустика, физическая электроника, физика плазмы», заместитель председателя
научного совета РАН по проблеме «Релятивистская сильноточная электроника и
пучки заряженных частиц», член бюро научного совета РАН по проблеме «Физика
плазмы».
С 2018 года — член Российского Пагуошского
комитета, член Совета РФФИ.
Член Американского физического общества, член
Института инженеров электротехники и электроники (IEEE), член Международного
научного комитета фонда «Глобальная энергия».
Председатель комиссии по вопросам развития
науки, образования и культуры Общественной палаты Нижегородской области,
заместитель председателя Нижегородского совета по науке и инновационной
политике, реализует научно-просветительскую программу «Знание-НН».
Будучи первокурсником, стал победителем
чемпионата г. Горького по шахматам среди юношей: 13 побед в 13 партиях;
походник, книгочей, библиофил, любит классическую музыку и джаз.
Награжден орденом Дружбы, орденом «За заслуги
перед Отечеством» IV ст., медалью «За доблестный труд».
Лауреат Государственной премии СССР по науке
и технике, премии Правительства РФ в области науки и техники.
Ему вручено звание «Почетный гражданин
Нижегородской области», премия Нижнего Новгорода за «Систему непрерывной подготовки
высококвалифицированных научных кадров».
Удостоен Международной премии им. Кеннета
Батона «За выдающийся вклад в науку об электромагнитных волнах», Инновационной
премии Отделения физики плазмы Европейского физического общества, премии
Европейского физического общества «EPS Plasma Physics Innovation Prize 2011».